DE1635266B2 - Verfahren zum messen der schussfadenlage laufender gewebebahnen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum messen der schussfadenlage laufender gewebebahnen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Schußfadenlage laufender Gewebebahnen mittels
einer auf die Gewebebahn gerichteten Lichtquelle und einer Meßeinrichtung, die mindestens eine von der
Lichtquelle beeinflußte Fotozelle enthält, wobei die von der Fotozelle abgegebene elektrische Spannung
als Signal dient, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Durch dieses Verfahren und
diese Vorrichtung sollen Winkelabweichungen der Schußfäden in laufenden Gewebebahnen, die z. B. aus
einem Trockner herauskommen, bestimmt werden. Mittels dieser Informationen werden dann Apparaturen
gesteuert, welche die Schußfäden ausrichten, d. h. in die Normallage zurückbringen.
Es ist eine Vorrichtung zum Feststellen der Schußfadenlage von laufenden Gewebebahnen und zur
Steuerung von Schußfaden-Richtapparaturen bekannt, die eine Lichtquelle und eine fotoelektrische
Einrichtung, die mindestens eine Fotozelle enthält, aufweist (deutsche Patentschrift 1109 636). Bei dieser
bekannten Vorrichtung sind auf die von dem Winkel zwischen Schußfaden und Fotozelle abhängige Spannungsamplitude
der Fotozelle ansprechende Meßoder Regelanordnungen vorgesehen, wobei die Amplitude
bei Parallellage von Schußfaden und Fotozelle ein Maximum ist. Diese Vorrichtung ist zwar in der
Lage, eine Abweichung des Schußfadenverlaufes von der Normallage festzustellen und ein Meßsignal in
Abhängigkeit von der Richtung der Abweichung zu erzeugen. Der Betrag der Winkelabweichung wird
aber mit der bekannten Vorrichtung nicht bestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtimg zum Messen der Schußfadenlage laufender Gewebebahnen zu schaffen,
durch die der Betrag der Winkelabweichung der Schußfäden festgestellt werden kann, d. h., die ein Signal
erzeugen, das dem Winkel der Abweichung der Schußfadenlage von der Normallage proportional ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Meßeinrichtung selbsttätig und so lange der
jeweiligen Lage der Schußfäden nachgeführt wird, bis sich ein Extremwert des von der Fotozelle abgegebenen
Signals bzw. der von den Fotozellen abgegebenen Signale einstellt (Extremwertsteuerung), und daß die
Abweichung der einen Extremwert des Signals bzw. der Signale ergebenden Lage der Meßeinrichtung von
der Normallage gemessen wird.
Die Kenntnis des tatsächlichen Winkelbetrages der
Fehllage der Schußfäden erlaubt die Summierung der Signale mehrerer, über die Breite der Textilbahn verteilter
Abtastköpfe zur Bildung eines Stellbefehles für
angeschlossene, auf der ganzen Bahnbreite wirkende Richtmaschinen. Außerdem ist eine Anzeige des echten
Fehlwinkels möglich, die bei Aneinanderreihung der Signale mehrerer Tastköpfe einen optischen Eindruck
der Schußfadenlage vermittelt. Eine solche Anzeige kann z. B. durch Zeigerinstrumente mit waagerecht
liegenden Zeigern oder in Form eines Oszillogrammes auf dem Bildschirm einer Fernsehbildröhre
geschehen.
Die Erfindung sieht also zur Ermittlung des Fehlwinkels vor, daß eine Einrichtung der Winkelabweichung
der Schußfäden des Gewebes nachgeführt wird. Die Messung des Winkels zwischen der Normal- oder
Nullage der Einrichtung und ihrer Augenblickslage ist von der Art des Gewebes völlig unabhängig.
Die Schußfadenlage kann bei einer Ausführungsform der Erfindung durch Messung der Modulation
mittels einer Fotozelle bestimmt werden.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Meßeinrichtung
pendelnd hin- und herbewegt wird.
Ferner kann die Schußfadenlage auch durch Messung der Modulation an zwei Stellen der Gewebebahn
mittels zweier Fotozellen bestimmt werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält einen die Meßeinrichtung
drehenden elektrischen Motor, der durch die Fotozelle(n) steuerbar ist. Der Motor führt die
Meßeinrichtung so nach, daß entweder die Fotozellen zur Schußfadenlage symmetrisch liegen oder das Maximum
der von der Fotozelle oder den Fotozellen abgegebenen Spannung verfolgt wird.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Meßeinrichtung zwei zueinander
V-förmig angeordnete Spalte auf. Die Meßeinrichtung kann dabei zwei jeweils über den Spalten angeordnete
Fotozellen enthalten. Bei Abweichung der Schußfäden von der Normallage erhalten die Fotozellen
unterschiedliche Lichtwerte und mittels der sich dadurch ergebenden unterschiedlichen Spannungen
der Fotozellen wird die Meßeinrichtung nachgeführt.
Es braucht auch nur eine über den Spalten angeordnete Fotozelle und ein pendelnder Teil vorgesehen
zu sein. Der pendelnde Teil kann ein Kippspiegel über einer linienförmigen Fotozelle sein. Auch kann eine
Schwingblende über einer flächenförmigen Fotozelle angeordnet sein. Durch die Pendelbewegung erhält
die Fotozelle abwechselnd die Lichtwerte aus den beiden Spalten und bei Abweichungen kann damit wiederum
die Meßeinrichtung nachgeführt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform enthält die Meßeinrichtung eine Fotozelle und einen Spalt, die
pendelnd hin- und herbewegbar sind. Hiermit wird ein bestimmter Bereich des Gewebes überstrichen,
d. h. die Schußfadenlage wird an einer Mehrzahl von Stellen bestimmt. Das sich dabei ergebende Maximum
wird ausgenützt, um die Meßeinrichtung nachzuführen.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Meßeinrichtung eine Fotozelle und einen Spalt auf
und die Meßeinrichtung ist als Ganzes pendelnd hin- und herbewegbar. Hierbei ergibt sich also eine Kornbination
der Nachführbewegung und der hin- und hergehenden Suchbewegung, was zu einer besonders
einfach aufgebauten Vorrichtung führt.
An sich ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der Vorrichtung möglich, die Schußfadenlage
durch von dem Gewebe reflektiertes Licht festzustellen. Vorzugsweise wird jedoch die Feststellung
mittels Durchleuchtung des Gewebes ausgeführt, wofür die Fotozelle an der der Lichtquelle gegenüberliegenden
Seite des Gewebes angeordnet ist.
Wenn mit von dem Gewebe reflektiertem Licht, also Auflicht, gearbeitet wird, kann die Meßeinrichtung
lediglich zwei schräg zueinander angeordnete Fotozellen enthalten, die auf den von der Lichtquelle
erzeugten Leuchtfleck auf dem Gewebe weisen.
Um einer Verzögerung zwischen Auftreten des Schußfadenverzuges und Einnahme der richtigen
Stellung der Optikeinheit (Meßeinrichtung) entgegenzuwirken, kann im Reglerausgang ein Vorhalt eingeschaltet
sein.
Beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit zwei Fotozellen und zwei Spalten,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform in einer ersten Abwandlung mit einer
Fotozelle, zwei Spalten und einem Kippspiegel,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform in einer zweiten Abwandlungsform
mit einer Fotozelle, zwei Spalten und einer Schwingblende,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer Fotozelle und einem Spalt, die pendelnd hin- und herbewegbar sind,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer dritten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die mit einer Fotozelle und einem Spalt
versehene Meßeinrichtung pendelnd hin- und herbewegbar ist,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Kurvenverlaufes
der Fotozellenspannung in Abhängigkeit von dem Winkel der Schußfadenabweichung bei der
Vorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer besonderen
Ausgestaltung des Reglerausganges,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer vierten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
Fig. 9 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach
Fig. 8,
Fig. 10 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 8 und 9 und
Fig. 11 eine schematische Darstellung des Kurvenverlaufes der Eingangsspannungen in Abhängigkeit
vom Winkel der Schußfadenabweichung bei der Vorrichtung nach den Fig. 8 bis 10.
Gemäß Fig. 1 bis 5 ist unterhalb der Gewebebahn G eine (nicht dargestellte) Lichtquelle angeordnet,
die parallel gerichtetes Licht auf das Gewebe strahlt. Ihre Leuchtfläche ist so groß, daß der ganze
von der Meßeinrichtung OE überdeckte Bereich beleuchtet wird. Die Meßeinrichtung selbst ist drehbar
gelagert und am äußeren Rande von einem Zahnkranz ZO umgeben. Mit Hilfe des Motors M, des an dem
Motor angeflanschten Ritzels R2 und des Zahnrades Z2 kann die Meßeinrichtung OE nach links oder
rechts gedreht werden. Die Stellung der Meßeinrichtung wird auf ein Potentiometer P dadurch übertra-
gen, daß das Ritzel Rl auf der Potentiometerschleiferachse von dem Zahnrad Zl angetrieben werden
kann, das seinerseits in den Zahnkranz ZO der Meßeinrichtung
eingreift. Das Gewebe G läuft in Pfeilrichtung, wobei die Schußfäden Schi zunächst in der
Sollage liegen, die am oberen Ende der Montageplatte MP ankommenden Fäden.aber einen Verzug aufweisen
{Schi).
Gemäß Fig. 1 ist die Meßeinrichtung OE eine kreisrunde Scheibe mit hochstehendem Rand. In ihrem
Boden sind V-förmig zwei Spalte 51 und S2 eingelassen,
deren Breite z. B. einige Zehntel Millimeter und deren Länge z. B. 2 cm betragen kann. Mechanisch
fest über den Spalten sind zwei Fotozellen Fl und Fl montiert.
Sofern das Gewebe G, wie gezeichnet, sich mit seinen Schußfäden Schi in Normallage hält, entsteht an
beiden Fotozellen Fl und Fl ein gleich großes Wechselspannungssignal.
Jedes Signal wird in den nachfolgenden Verstärkern Vl und Vl verstärkt, von den
Dioden Dl und Dl gleichgerichtet und anschließend werden beide Gleichspannungen gegeneinander geschaltet.
Da beide Signale gleich groß sind und von den Verstärkern um gleiche Beträge verstärkt werden,
ist die entstehende Summenspannung gleich 0 und das polarisierte Relais ReI ist also stromlos. Der unterhalb
der Dioden gezeichnete Dreistellungs-Kontakt K ist somit in seiner Mittenstellung, wobei er dem Motor M
keine Spannung liefert.
Hat sich nun das Gewebe so weit in Laufrichtung bewegt, daß die verzogenen. Schußfäden Schi unter
die Meßeinrichtung gelangt sind, so liegen diese besser parallel zum Spalt Sl. Dadurch steigt das Signal der
Fotozelle Fl an und das Signal Fl sinkt dagegen ab. Nach Verstärkung, Gleichrichtung und Gegeneinander-Schaltung
ergibt sich somit ein Überschuß des von der Fotozelle Fl herrührenden Signals, so daß das
Relais ReI nach der einen Seite anzieht. Demzufolge gibt der Dreistellungs-Kontakt K auf der durch den
kleinen Pfeil gekennzeichneten Seite eine leitende Verbindung, so daß der Motor M in Pf eilrichtung laufen
kann. Diese Bewegung wird über das Ritzel Rl und das Zahnrad Zl so lange auf die Meßeinrichtung
OE übertragen, bis die Lage der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Spalten 51 und 52 parallel zur
Schußfadenlage geworden ist. In diesem Moment sind nämlich die beiden Signale der Fotozellen Fl und Fl
wieder gleich groß geworden, so daß nach Verstärkung, Gleichrichtung und Gegeneinanderschaltung
sich beide Signale aufheben und das Relais ReI damit stromlos wird, wodurch der Dreistellungs-Kontakt K
ebenfalls in seine Null-Stellung geht und der Motor M stehenbleibt.
Die Drehbewegung der Meßeinrichtung OE ist aber gleichzeitig auch über das Zahnrad Zl auf das
auf dem Potentiometer P sitzende Ritzel übertragen worden. Der Schleifer ist dadurch in eine andere Stellung
gerückt worden, so daß über den Widerstand R W nunmehr ein geringerer Strom durch das Instrument /
fließen kann. Das an der Spannung CZ1616 liegende
Instrument zeigt also die Stellung des Potentiometer-Schleifers an, die in festem Zusammenhang mit der
Drehstellung der Meßeinrichtung steht und somit die Winkelabweichung der Schußfäden direkt anzeigt.
Mittels der Instrumentenspannung werden dann auch die Schußfaden-Richtapparaturen gesteuert.
Gemäß Fig. 2 ist die Meßeinrichtung OEebenfalls
als eine kreisrunde Scheibe mit hochstehendem Rand ausgebildet, deren Boden wie in Fig. 1 zwei Spalte
51 und Sl aufweist. Es wird jedoch nur eine Fotozelle F verwendet, die in der Mitte zwischen den beiden
Spalten liegt. Oberhalb der Spalte und der Fotozelle ist ein Kippspiegel KS drehbar an den Rändern
der Schale befestigt (Drehachse AA'). An den beiden Seiten des Kippspiegels greift eine Zugfeder ZF bzw.
ein Hubmagnet H an. Die Montage des Kippspiegels ist nun so vorgenommen, daß er zwei definierte Stellungen
einnehmen kann: Wenn der Hubmagnet H mit Strom versorgt wird, zieht er an und hält den Spiegel
in einer Stellung, wie es im unteren Teil der Fig. 2 gezeigt ist. Ist der Hubmagnet aber stromlos, so überwiegt
die Kraft der Zugfeder ZF, so daß der Kippspiegel
in die Gegenlage umkippt. Zum Ansteuern des Hubmagneten wird ein (nicht dargestellter) Taktgeber
verwendet, in dessen Ausgang ein (nicht dargestelltes) Relais liegt. Sofern dieses Relais angezogen ist, ist der
Kontakt t geschlossen, so daß das Relais ReIl anzieht.
Der Kontakt 2" ist dann ebenfalls geschlossen, so daß der Hubmagnet anzieht. Ist das Ausgangsrelais des
Taktgebers stromlos, so ist t geöffnet, Relais ReIl also
abgefallen, Kontakt 2" offen und der Hubmagnet somit stromlos. Die Auswertung erfolgt in ganz ähnlieher
Weise wie bei Fig. 1: Im gleichen Rhythmus, wie das Anziehen und Abfallen des Hubmagneten H
erfolgt, wird über den Kontakt T das von der Fotozelle F abgegebene Signal über den Verstärker V an
die obere bzw. untere Diode Dl, Dl geleitet. Ist das von der Fotozelle F kommende Signal stets gleich
groß, unabhängig davon, welche Stellung der Kippspiegel KS eingenommen hat, so ist die Ausgangsspannung
der Gleichrichter-Schaltung 0, das polarisierte Relais ReIl also stromlos und somit bleibt der
Motor M in Ruhe. Kommt nun das verzogene Gewebe 5cA2 an, so gibt die Fotozelle F zu den Zeiten,
wo der Lichtstrahl durch den Spalt 51 auf sie trifft, ein größeres Signal ab als zu den anderen Zeiten, wo
das Licht durch den Spalt 52 auf die Fotozelle trifft.
Das polarisierte Relais ReIl zieht dann an und läßt
seinen Kontaktsatz K auf der durch den Pfeil gekennzeichneten Seite Kontakt geben. Dadurch wird der
Motor M mit Spannung versorgt, so daß er sich in Pfeilrichtung dreht und gleichzeitig die Meßeinrichtung
OE so lange mitbewegt, bis wieder die Winkelhalbierende zwischen den beiden Spalten 51 und 52
parallel zu den Schußfäden steht.
Im Gegensatz zur Fig. 2 wird gemäß Fig. 3 eine
Fotozelle F3 verwendet, die so groß ist, daß sie sowohl den Spalt 51 als auch den Spalt 52 überdeckt. Die
Schwingblende SB ist beweglich: Einerseits wird sie von der Zugfeder ZF gezogen, andererseits überwiegt
aber gegebenenfalls die Kraft des Hubmagneten H, sofern er unter Spannung steht. Die Schwingbieride
hat zwei Schlitze S'l und S'2, die parallel zu den Spalten 51 bzw. 52 der Meßeinrichtung liegen. Hat der
Hubmagnet H angezogen, so kann der Lichtstrahl Ll
durch den Spalt 52 und den freigegebenen Schlitz 5'2 der Schwingblende auf die Fotozelle F3 treffen.
Gleichzeitig wird der Lichtstrahl Ll nur durch den Spalt 51 gelassen. Die Schwingblende verhindert aber
seinen Durchtritt zur Fotozelle. Umgekehrt ist es, wenn der Hubmagnet stromlos ist und die Zugfeder
die Schwingblende auf ihre Seite gezogen hat. Lichtstrahl Ll gelangt nicht zur Fotozelle und Lichtstrahl
Ll kommt durch den Spalt 51 und den darüberliegenden Schlitz 5Ί zur Fotozelle.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 erfolgt die
Signalauswertung in der gleichen Weise wie bei F i g. 2 und 3. Die Meßeinrichtung OE enthält jedoch nicht
mehr zwei Spalte, sondern einen sektorf örmigen Ausschnitt.
Über diesem kann sich ein Optiksystem bewegen, das aus einer Zugblende ZB mit Spalt S4 und
Fotozelle jF4 besteht. Das Optiksystem kann durch die Betätigung des Hubmagneten H in die eine und
bei Stromloswerden des Hubmagneten H durch die Zugfeder ZF in die andere Endstellung gezogen werden.
Dadurch wird die gleiche Wirkung erzielt wie ι ο
durch Kippspiegel oder Schwingblende, man benötigt aber nur einen Spalt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 enthält die Meßeinrichtung nur einen Spalt S5, über dem eine
Fotozelle F5 liegt. Diese eine Fotozelle soll durch Drehen der Meßeinrichtung OE so bewegt werden,
daß sie stets um das Signalmaximum herum pendelt. Was das Signalmaximum bedeutet, ist durch Fig. 6
veranschaulicht, welche die Funktion UA — /(α) angibt.
Diese Kurve gibt ganz allgemein an, welche Signalspannung man erhält, wenn an einer Meßeinrichtung
in Normallage ein Gewebe vorbeiläuft, das unterschiedlichen Verzug (Verzugswinkel α) hat. Bei
sehr negativen und positiven Verzugswinkeln ist die Signal-Amplitude ungefähr 0. Liegt das Gewebe in
der Normallage, so ist die Amplitude ein Maximum.
Dieser Ausführungsform liegt der Gedanke zugrunde, daß man aus einem Momentan-Amplitudenwert nicht sagen kann, ob er dem Maximum oder einem
Verzug entspricht. Vielmehr erkennt man ein Maximum erst daran, daß man bei weiterem Fortschreiten
in der gleichen Richtung wieder auf einen abfallenden Ast gelangt.
Es wird davon ausgegangen, daß die Anfangsstellung der Meßeinrichtung OE so ist, daß sie in der
Nähe des Verzugswinkels +25° steht. Drückt man nun die Taste T, so zieht das Relais L an und über
den Kontakt 13 wird der Motor M in Drehbewegung versetzt und dreht gleichzeitig die Meßeinrichtung in
der eingezeichneten Pfeilrichtung. Nachdem das Relais L angezogen hat, übernimmt der Kontakt 12 die
Selbsthaltung und /1 legt das P-Relais an den Gleichstrom-Verstärker
V4. Solange sich nun die Meßeinrichtung dreht, wird das Signal, ausgehend von + 20°
(fast 0 Volt) über 10 ° und 0 ° ( Un^x) anschließend wieder
niedriger. Dieser Spannungsverlauf ist bei A meßbar. Da die Spannung nach Durchlaufen des Maximums
negativ wird, wird die abfallende Amplitude über Kondensator C3 und Diode Dd an das Einstellpotentiometer
E weitergeleitet. Die am Schleifer stehende Spannung wird verstärkt und, da /1 geschlossen
ist, an Relais P gegeben, so daß dieses anzieht. Sein Kontakt pl erregt das Relais R und Kontakt ρ 2 wirft
das L-Relais ab. Dadurch wird insbesondere Kontakt 13 geöffnet. Relais R hält sich über den Kontakt r2,
schließt den Kontakt rl und läßt über den Kontakt r3 den Motor M entgegen der Pfeilrichtung laufen,
was also eine Laufrichtung von z. B. — 10° in positiver Richtung bedeutet. Am Meßpunkt A beginnt nun die
Spannung wieder zu steigen, bis bei 0° Das Maximum erreicht ist. Anschließend fällt die Spannung wieder
ab, die Diode D3 wird leitend und gibt die Spannung an das Potentiometer E weiter. Der abgegriffene und
verstärkte Anteil läßt über den geschlossenen rl-Kontakt das Relais N anziehen. Dieses erregt über
den Kontakt rl das Relais L und gleichzeitig wirft der Kontakt r2 das R-Relais ab, so daß sich der gesamte
Vorgang wiederholen kann. Würde der Anzeigekreis genauso ausgeführt sein wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, so würde die Anzeige
durch das stete Drehen der Meßeinrichtung zwischen positiven und negativen Werten etwas schwanken.
Um diesen Effekt zu verringern, ist zwischen den Widerstand RW und das Instrument J ein Kondensator
Cl eingeschaltet, der als Dämpfungskondensator wirkt. Die Zeigerbewegung für das Instrument wird
somit derart verlangsamt, daß der Anzeigewert praktisch konstant bleibt.
Kommen nun Schußfäden, die nicht mehr in Normallage liegen, sondern einen Verzug aufweisen, so
liegt das Maximum an einer anderen Stelle. Dies ist durch die strichlierte Kurve in Fig. 6 angedeutet. Hat
sich der Motor gerade im Linkslauf (von positiven zu negativen Verzugswinkeln) befunden, so muß er etwas
langer laufen, bis bei A der gleiche abgefallene Wert aufgetreten ist, der die Umsteuerung auf Rechtslauf
nach sich zieht. Wenn dieser Verzug einige Zeit andauert, führt die Meßeinrichtung also pendelnde
Drehbewegungen um den Verzugswinkel von — 10° aus. Ohne Dämpfungskondensator Cl würde dann
auch die Anzeige um — 10° herum pendeln; der Kondensator Cl verhindert dies aber. Hat sich die Meßeinrichtung
gerade im Rechtslauf befunden, so muß sie weniger weit laufen, bis sie wieder in Richtung
Linkslauf gesteuert wird.
Bei plötzlichem Auftreten eines sehr großen Verzugs würde die Signalspannung am Meßpunkt A sehr
rasch abfallen. Dann wird die zur gerade herrschenden
Drehbewegung entgegengesetzte Drehrichtung eingeschaltet. Falls das Maximum dabei »verlorengehen«
sollte, wird der Motor die Meßeinrichtung bis in ihre Endstellung bei z.B. + oder —25° drehen. Dann
kann eine (nicht dargestellte) Schaltung in Funktion treten, die einen Suchgang einschaltet, so lange, bis
die Meßeinrichtung sich wieder an das Maximum »angeklammert« hat.
Das an Hand der Fig. 1 erläuterte Abtastverfahren
macht eine winkeltreue Anzeige der Schußfadenlage möglich. Die das Instrument speisende Spannung
kann selbstverständlich auch zur Speisung eines Reglers verwendet werden. Dabei zeigt sich jedoch folgendes.
Sobald vor der Optikeinheit der Verzug auftritt, wird erst das Signal gebildet, das zum Anziehen
des Relais ReI führt. Ein Kontakt dieses Relais bringt
dann den Motor M zum Laufen. Erst wenn der Motor
die Optikeinheit OE so weit gedreht hat, daß die Winkelhalbierende zwischen den beiden Zellen Fl und
F2 parallel zum Schußfaden liegt, hat auch der Schleifer des Potentiometers P die richtige Stellung eingenommen
und die Winkellage ist am Anzeige-Instrument ablesbar. Dabei ist die Verzögerung, die vom
Auftreten des Schußfadenverzuges bis zur Einnahme der richtigen Stellung der Optikeinheit und des Potentiometers
nötig ist, u. U. nachteilig für die Regelung. Der Regler kann nämlich erst dann voll ansprechen,
wenn die volle, der Winkelabweichung entsprechende Spannung am Potentiometer-Schleifer steht. Gemäß
Fig. 7 ist deshalb die Schaltung des Reglerausgangs so abgeändert, daß dies vermieden wird. Zwischen der
positiven und der negativen Anschlußleitung der stabilisierten Spannungsquelle U11^ liegen zwei gleich
große Widerstände Rl und R2. Die Mitte beider Widerstände liegt potentialmäßig auf Masse. Von dem
Schleifer des Potentiometers her wird über den Widerstand R Wdas Anzeige-Instrument /gespeist. Der
mechanische Nullpunkt dieses Instruments liegt in
309531/194
Skälenmitte. Bei einem positiven bzw. negativen Verzug
entsteht gleichzeitig eine positive bzw. negative Spannung über dem Instrument bzw. in gleicher Form
zwischen Schleifer und Masse. Die den Regler speisende Spannung kommt nun nicht mehr einfach so
zustande, daß eine Leitung von dem Schleifer des Potentiometers an den ReglerrEingang führt, vielmehr
ist zu Entkoppelzwecken ein Widerstand R3 in Serie gelegt. Außerdem wird aber noch zwischen den Entkoppel-Widerstand
R3 und die Leitung, die zum Reg- 1Q
ler-Eingang führt, eine weitere Spannung Ur eingespeist.
Das Relais ReI wird nun einseitig an Masse gelegt. An dem zweiten Anschluß der Relaisspule entsteht
dann entweder die Spannung Null, wenn kein Verzug aufgetreten ist, eine positive Spannung, wenn 1S
ein gegenüber der vorhandenen Stellung der Optikeinheit positiver Verzug aufgetreten ist, oder eine negative
Spannung, wenn ein negativer Verzug aufgetreten ist. Ein Anteil dieser Spannung wird über den
Entkoppel-Widerstand R4 dem Regler-Ausgang zugeführt. Diese Schaltungsmaßnahme wirkt sich also
regelungstechnisch wie ein Vorhalt aus. Solange das Relais ReI stromlos ist, wird zwar kein Beitrag zur
Regelspannung geliefert. Sobald aber vor der Optikeinheit ein verzogenes Gewebe auftritt und der Motor
gerade erst zu laufen beginnt, wird die über dem Relais stehende Spannung ebenfalls dem Regler-Ausgang
zugeführt. Wenn dann infolge des angezogenen Relais der Motor so lange gelaufen ist, daß die Optikeinheit
wieder eine schußfadenparallele Lage eingenommen hat, liefert das Potentiometer die winkeltreue Spannung,
während das Relais selbst abfällt und somit auch über den Widerstand R4 kein Beitrag zur Regelspannung
mehr geleistet wird. Mit Hilfe dieser Schaltungsmaßnahmen ist es also möglich, dem Regler sofort
bei Auftreten eines Verzugs in gewissem Sinn ein Vorkommando zu geben, solange der Motor M noch
läuft und dabei versucht, die Optikeinheit in die richtige Stellung zu bringen. Die in Fig. 7 erläuterte
Schaltungsmaßnahme zur Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit für den Regler ist prinzipiell auch bei
den Vorrichtungen gemäß Fig. 2,3 und 4 durchführbar.
Gemäß Fig. 8 bis 10 sind auf der Optikeinheit OE
zwei Fotoempfänger Eil und £12 angebracht. Außerdem
ist eine Lichtquelle LQ auf der Montageplatte MP montiert, also an derselben Seite des Gewebes
wie die Fotoempfänger. Die Optikeinheit ist mit einem Zahnkranz ZO versehen, der wie bei den Vorrichtungen
nach den Fig. 1 bis 5 mit Zahnrädern im Eingriff steht, die den Motor bzw. das Potentiometer
treiben, was hier nicht im einzelnen dargestellt ist. Die Lichtquelle LQ wirft paralleles Licht schräg abwärts
auf das flächige Gewebe und läßt dort den Leuchtfleck
LF entstehen. Die beiden Empfänger £11 und £12
mit ihren Fotozellen FIl und F12 sind schräg über dem Leuchtfleck angebracht. Da sie bei geradem
Schußfaden unmittelbar hintereinander liegen, ist in Fig. 8 nur Empfänger £11 zu sehen. Fig. 10 zeigt,
daß die beiden Empfänger £11 und £12 auch seitlich schräg auf den Leuchtfleck gerichtet sind.
Diese Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Liegt oder bewegt sich unterhalb der Optikeinheit schußfadengerades
Gewebe und dreht man die Optikeinheit von einem negativen Winkel über Null zu einem positiven
Winkel, so mißt man an den beiden Fotozellen FIl und F12 die zugehörigen Gleichspannungen UX
und Ul. Dies ist in Fig. 11 skizziert. Die gleichen Kurven erhält man aber auch, wenn man die Optikeinheit
in ihrer Nullstellung beläßt und den Verzug des darunterliegenden Gewebes in geringen Grenzen,
z. B. ±15°, verändert. Auf Grund dieser experimentell ermittelten Ergebnisse ist es möglich, die von den
beiden Fotozellen FIl und F12 gelieferten Spannungen gegeneinanderzuschalten und das Ergebnis über
einen Verstärker einem Relais zuzuführen. Dieses polarisierte Relais kann dann in gleicher Weise wie bei
den Vorrichtungen in den Fig. 1 bis 5 den Motor veranlassen, die Optikeinheit so lange nachzudrehen,
bis sie parallel zu den entsprechenden Schußfäden steht.
Um die Mängel zu vermeiden, die durch Verwendung von zwei Fotozellen auftreten können, dadurch
bedingt, daß die beiden Zellen unterschiedliche Charakteristiken haben, kann man z.B. analog zu Fig. 2
an Stelle der Fotozellen FIl und F12 zunächst Spiegel setzen, die im Gegentakt schwingen und so nacheinander
das auf sie fallende Licht auf eine, also für beide Empfänger gemeinsame Fotozelle schicken. Natürlich
kann auch analog zu Fig. 3 eine hinreichend große Fotozelle verwendet werden, wenn abwechselnd der
eine Empfänger bzw. der andere Empfänger verdunkelt wird. Analog zur Fig. 4 ist es schließlich auch
noch möglich, die Fotozelle umschaltbar so anzuordnen, daß sie abwechselnd an der Stelle liegen kann,
wo der Meßfleck von Empfänger £11 bzw. £12 zu liegen kommt. Da sich die Form der Empfangskurven
in F i g. 11 und F i g. 6 sehr weitgehend ähneln, ist auch das in Fig. 6 erläuterte Abtastverfahren möglich,
wenn anstatt der spaltförmigen Fotozelle eine flächenförmige Fotozelle eingesetzt wird.
Bei den beschriebenen Vorrichtungen können vor den Fotozellen und Spalten auch Linsen angeordnet
sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Verfahren zum Messen der Schußfadenlage laufender Gewebebahnen mittels einer auf die
Gewebebahn gerichteten Lichtquelle und einer Meßeinrichtung, die mindestens eine von der
Lichtquelle beeinflußte Fotozelle enthält, wobei die von der Fotozelle abgegebene elektrische
Spannung als Signal dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung selbsttätig
und so lange der jeweiligen Lage der Schußfäden nachgeführt wird, bis sich ein Extremwert des von
der Fotozelle abgegebenen Signals bzw. der von den Fotozellen abgegebenen Signale einstellt (Extremwertsteuerung),
und daß die Abweichung der einen Extremwert des Signals bzw. der Signale ergebenden
Lage der Meßeinrichtung von der Normallage gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfadenlage durch Messung
der Modulation mittels einer Fotozelle bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung pendelnd
hin- und herbewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfadenlage durch Messung
der Modulation an zwei Stellen der Gewebebahn mittels zweier Fotozellen bestimmt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet
durch einen die Meßeinrichtung (OE) drehenden elektrischen Motor (M), der durch die
Fotozelle(n) (F, Fl, Fl, Fh, F4, FS) steuerbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ( OE) zwei
zueinander V-förmig angeordnete Spalte (51, 52) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (OE) zwei
jeweils über den Spalten (51, 52) angeordnete Fotozellen (Fl, Fl) enthält (Fig. 1).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (OE) eine
über den Spalten (51, 52) angeordnete Fotozelle (F) und einen pendelnden Teil aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kippspiegel (KS) über einer
linienförmigen Fotozelle (F) angeordnet ist (Fig. 2).
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwingblende (SB) über
einer flächenförmigen Fotozelle (F3) angeordnet ist (Fig. 3).
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (OE) eine Fotozelle (F4) und einen Spalt (S4) enthält, die
pendelnd hin- und herbewegbar sind (Fig. 4).
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (OE) eine
Fotozelle (FS) und einen Spalt (SS) enthält und als Ganzes pendelnd hin- und herbewegbar ist
(Fig. 5).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozelle(n)
an der der Lichtquelle gegenüberliegen-
den Seite des Gewebes angeordnet ist (sind).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozelle^)
an derselben Seite wie die Lichtquelle angeordnet ist (sind).
15. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung
(OE) lediglich zwei schräg zueinander angeordnete Fotozellen (FIl, F12) enthält, die auf den
von der Lichtquelle erzeugten Leuchtfleck auf dem Gewebe weisen (Fig. 8 bis 10).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Reglerausgang
ein Vorhalt (Rl, Rl, R3, R4, Ur) eingeschaltet
ist (Fig. 7).
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- 1967-12-01 GB GB5482267A patent/GB1169778A/en not_active Expired
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DE1635266C3 (de) | 1974-02-28 |
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